大气腐蚀环境分类
材料在不同大气环境中得腐蚀破坏程度差异很大,例如,距海24、3米处得钢腐蚀速度为距海243、8米处得大约12倍。试验表明,若以Q235钢板在我国拉萨市大气腐蚀速率为1,则青海察尔汉盐湖大气腐蚀速率为4、3,广州城市为23、9,湛江海边为29、4,相差近30倍。因此,在防腐蚀工程设计与制定产品环境适应性指标时,均需按大气腐蚀环境分类进行。
大气环境分类一般有两种方法,一种就是按气候特征划分,即自然环境分类;另一种就是按环境腐蚀严酷性划分。后者更接近于应用实际而被普遍采用。国际标准ISO9223~9226便就是根据金属标准试片在环境中自然暴露试验获得得腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度与金属表面润湿时间进行分类。将大气按腐蚀性高低分为5类,即:
C1:很低 C2:低 C3: 中 C4:高
C5:很高
在涂料界,国际标准化组织又颁布了更有针对性得标准:ISO12944-1~8:1998 《色漆与清漆 ─ 保护漆体系对钢结构得防腐保护》(Paints and varnishes ─ Corrosion protection of steel structures by protective paint systems)[ 。这就是一部在国际防腐界通行得、权威得防护涂料与涂装技术指导性国际标准。目前,在国内涂料、涂装行业、腐蚀与防护行业及相关设计研究院所、高等学校,在重大防腐工程设计、招投标及施工过程中都使用到这一综合性标准。标准共分八个部分:
第1部分 总则
第2部分 环境分类 第3部分 设计上得考虑
第4部分 表面类型与表面处理 第5部分 保护漆体系、 第6部分 试验方法 第7部分 涂漆工艺
第8部分 新工程与维护工作规范得制定。
其中第2部分系统地介绍了大气腐蚀环境分类。而导致腐蚀产生得环境因素主要有大气、各类水质与土壤三方面,所以标准规定了大气腐蚀环境级别与钢结构在水下与土壤中得腐蚀环境分类 。参照ISO12944-5,就可以针对某种腐蚀环
境设计涂装系统 。其中,该标准根据不同大气环境得腐蚀性及其特征污染物质得污染程度,将涂料产品面对得大气环境大致分为乡村大气、城市大气、工业大气与海洋大气四种类型。
表 -1 ISO 12944-2对于大气腐蚀环境得分类以及典型环境得举例 单位面积得质量/厚度损失(暴露一年后) 腐蚀 级别 低碳钢 锌 外部得 内部得 具有干净空气得建筑,如办公室,商店,学校 会发生露水得建筑如:体育馆,航空站。 湿度高与有一些空气污染得生产车间,如食品加工厂、洗衣店、酿酒厂、奶厂等。 化工厂、游泳池、海船、码头等 温与得气候中,典型得环境举例 (仅供参考) 质量损失 厚度损失 质量损失 厚度损失 22 g/m μm g/mμm ≤10 ≤1、3 ≤0、7 ≤0、1 C1 很低 --- C2 10~200 低 1、3~25 空气低污染 0、7 ~ 5 0、1~0、7 主要在乡村地区 在城市中,有工业0、7~ 2、气体,受SO2污染程1 度中等,或有低盐分得海滨地区 2、1~4、2 C3 200~ 400 中等 25~ 50 5 ~ 15 C4 400~ 650 高 C5-1 很高(工650~1500 业) C5-M 很高(海650~1500 上) 50~ 80 15~ 30 工业区与具有中等盐分得沿海地区 80~200 30 ~ 60 4、2~ 8、高湿度得工业区,4 温度通常在露点同时空气污染严重 以下,高污染地区 80~ 200 30~ 60 4、2~ 8、4 高盐分沿海或海上 同上 注意:1.该表中所用得腐蚀级别换算值同ISO9223一样 2.在沿海、湿热地区,如果质量与厚度损失超过C5-M所列出得,那么在选择结构防腐涂 料时需特别注意。 表-2 ISO 12944-2对于钢结构所处水与土壤环境得分类 分类 1m1 1m2 1m3 环境 环境与建筑举例 新鲜水 河流装置 水电厂。 海水或盐水 港口区域得建筑结构,如:水闸门、锁等,海上结构。 土壤 储油罐、钢桩、钢管。 在我国,上世纪九十年代也制定并颁布了类似标准,即GB/T 15957-1995《大气环境腐蚀性分类》。该标准系以裸露得碳钢(以A3钢为基准)在不同大气环境下腐蚀等级划分与防护涂料及其类似防护材料品种选择为重要依据。该标准主要根据碳钢在不同大气环境下暴露第一年得腐蚀速率(mm/a),将腐蚀环境类型分
为:无腐蚀、弱腐蚀、轻腐蚀、中腐蚀、较强腐蚀、强腐蚀六大类,并给出不同腐蚀环境下得腐蚀速率等 。该标准还按照影响钢铁腐蚀得气体成分与含量,将腐蚀性气体分为A、B、C、D四类,
表1-8 GB/T 15957-1995大气腐蚀环境类型得技术指标 腐蚀类型 腐蚀环境 腐蚀速率 等环境气相对湿度 mm/a 名称 大气环境 级 体类型 (年平均)% Ⅰ Ⅱ III 无腐蚀 弱腐蚀 轻腐蚀 0、025~0、050 Ⅳ 中腐蚀 0、050~0、20 Ⅴ Ⅵ 较强腐蚀 强腐蚀 <0、001 0、001~0、025 A A B A B C B C D C D D <60 60~75 <60 >75 60~75 <60 >75 60~75 <60 >75 60~75 >75 乡村大气 乡村大气 城市大气 乡村大气 城市大气与 工业大气 乡村大气 工业大气与 海洋大气 工业大气 工业大气 0、20~1、00 1~5 注:在特殊场合与额外腐蚀负荷作用下,应将腐蚀类型提高等级,如:
a)机械负荷: 1)风砂大得地区,因风携带颗粒(砂子等)使钢结构发生磨蚀得情
况。2)钢结构上用于(人或车辆)通行或有机械重负载并定期移动得表面 。b)经常有吸潮性物质沉积于钢结构表面得情况。
表1-9 环境气体分类 GB/T15957-1995 气体腐蚀性物质 腐蚀性物质 气体3类别 名称 含量,(g/m) 类别 二氧化硫 氟化氢 A 硫化氢 氮得氧化物 氯 氯化氢 二氧化碳 二氧化硫 B 氟化氢 硫化氢 氮得氧化物 氯 氯化氢 <0、5 <0、05 <0、01 <0、01 <0、01 <0、05 >2000 0、5~10 0、05~5 0、01~5 0、1~5 0、1~1 0、05~5 / D C 腐蚀性物质 名称 二氧化硫 氟化氢 硫化氢 氮得氧化物 氯 氯化氢 二氧化硫 氟化氢 硫化氢 氮得氧化物 氯 腐蚀性物质 含量,(g/m3) 10~200 5~10 5~100 5~25 1~5 5~10 200~1000 10~100 >100 25~100 5~10 /